長期持續(xù)的健康監(jiān)測在治療過程中非常重要,它可以為醫(yī)生提供患者健康狀況的細微信息。然而,兒童、老年人以及患有各種病癥的人群通常難以佩戴傳統(tǒng)的身體傳感器。佐治亞理工學院的科學家們開發(fā)了一種無線可穿戴設(shè)備,這種設(shè)備可以長期佩戴在身體上,用于測量多種生理信號。
圖片來源: Georgia Tech 這款柔性貼合的監(jiān)測器可以測量以下數(shù)據(jù): ? 心電圖(ECG) ? 心率 ? 呼吸頻率 ? 運動活動數(shù)據(jù) 設(shè)備可將測得的信號傳輸至 15 米范圍內(nèi)的便攜式記錄設(shè)備(如智能手機或平板電腦)。據(jù)佐治亞理工學院新聞中心報道,這款設(shè)備的電子元件安裝在可拉伸的基底上,并通過打印的連接器與金質(zhì)、類似皮膚的電極相連。這些連接器可以隨著嵌入其中的醫(yī)用薄膜拉伸,確保監(jiān)測器柔軟貼合。 “這種健康監(jiān)測器對于那些活動頻繁的兒童尤為有用,因為柔性的貼合裝置可以適應(yīng)這些活動,與皮膚溫和地整合在一起,”佐治亞理工學院機械工程學院和 Wallace H. Coulter 生物醫(yī)學工程系助理教授 Woon-Hong Yeo 說?!八鼘槟切┟舾衅つw可能受傳統(tǒng)監(jiān)測器傷害的人群設(shè)計?!?/span> 由于設(shè)備緊貼皮膚,它能夠避免傳統(tǒng)金屬-凝膠電極因運動產(chǎn)生的信號干擾。設(shè)備即使在佩戴者行走、跑步或爬樓梯時,也能獲得準確的信號。 “當你將傳統(tǒng)電極貼在胸口時,從坐起或行走的動作會產(chǎn)生運動偽影,這些偽影很難與需要測量的信號分離,”Yeo 解釋道?!岸覀兊脑O(shè)備柔軟且貼合,能隨著皮膚的動作移動,并提供傳統(tǒng)傳感器受到運動偽影干擾時無法獲得的信息。” 該監(jiān)測器采用三枚嵌入薄膜的金電極,并內(nèi)含電子處理設(shè)備。整個健康監(jiān)測器直徑僅為三英寸(約 7.6 厘米),下一代設(shè)備的體積將縮小至一半。目前,設(shè)備由一塊小型可充電電池供電,未來可能用外部射頻充電系統(tǒng)取代電池。 ? 長時間佩戴:監(jiān)測器可佩戴數(shù)日,最長可達兩周。 ? 防水設(shè)計:設(shè)備薄膜防水,成年人可以佩戴設(shè)備淋浴。 ? 環(huán)??苫厥眨菏褂煤?,電子部件可回收。 不同版本適應(yīng)多場景 研究人員開發(fā)了兩種版本的監(jiān)測器: 1. 基于醫(yī)用膠帶的版本:適用于醫(yī)院或其他護理機構(gòu)的短期使用。 2. 基于柔性醫(yī)用薄膜的版本:通過傷口護理認證,可在皮膚上停留更長時間。 “設(shè)備完全干燥,不需要使用凝膠來從皮膚獲取信號,傳感器與皮膚之間沒有任何物質(zhì)隔開,因此佩戴舒適?!?/span> 無線充電改進:未來設(shè)備可能通過無線射頻充電,進一步提高便捷性。 多領(lǐng)域應(yīng)用:除了兒童和敏感皮膚人群,這款柔性監(jiān)測器也可以應(yīng)用于老年人、長期臥床病人以及運動監(jiān)測領(lǐng)域。 這項由佐治亞理工學院開發(fā)的柔性可穿戴健康監(jiān)測設(shè)備代表了醫(yī)療監(jiān)測技術(shù)的重大進步。它在提供高精度數(shù)據(jù)的同時,解決了傳統(tǒng)設(shè)備在舒適性、便攜性和數(shù)據(jù)穩(wěn)定性方面的不足。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展,這種柔性設(shè)備有望在醫(yī)療、運動和健康管理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。柔性監(jiān)測設(shè)備的功能與優(yōu)勢
解決傳統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備的信號問題
設(shè)計特點與未來改進
未來展望
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